第04讲 金属的腐蚀与防护-【暑假自学课】2025年新高二年级化学暑假提升精品讲义（鲁科版2019）

第04讲 金属的腐蚀与防护 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 金属电化学腐蚀的原理 一、金属的腐蚀 1.化学腐蚀 （1）反应类型：普通的化学反应 （2）特点： 产生，电子 转移给氧化剂 2.电化腐蚀 （1）反应类型： 反应 （2）特点： 产生，电子 转移给氧化剂 3.普遍性：两者往往同时发生， 腐蚀更普遍 4.化学腐蚀与电化学腐蚀区别与联系 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 二、电化学腐蚀的类型 1.析氢腐蚀 （1）形成条件：水膜酸性 （2）特点：在密闭容器中气体压强 2.吸氧腐蚀 （1）形成条件：形成条件：水膜酸性 或呈 甚至 （2）特点：在密闭容器中气体压强 （3）特殊性：在酸性条件下，氢前的活泼金属发生 腐蚀，氢后的不活泼金属发生 腐蚀 （4）普遍性： 腐蚀更为普遍 3.析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 三、钢铁吸氧腐蚀的过程 （1）腐蚀过程 ①负极反应： ②正极反应： ③电池反应： （2）后续反应 ①氧化反应： ②部分分解： （3）铁锈成分：Fe2O3的复杂水合物（Fe2O3·nH2O） （4）铁在无氧条件下的生锈过程：FeFe2+Fe(OH)2 知识点二 金属的防护 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1．改变金属材料的组成 在金属中添加其他 或 可以制成性能优异的合金。如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。 2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的 ，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，在钢铁制品的表面喷涂油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷、塑料等；电镀锌、锡、铬、镍等；利用化学方法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。 3．电化学保护法 金属在发生 时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为 ，则该金属就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理，被保护的金属作 ，活泼性更强的金属作 。 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 [实验探究一] 如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。 已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有 产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 结论 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 [实验探究二] 在两个培养皿中分别放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均匀，取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。 实验装置 现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成 沉淀，铜丝周围变红 结论 铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀 (2)外加电流法 原理：电解池原理，被保护的金属作为 ，与电源的负极 。 应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。 知识点3 金属腐蚀快慢的判断方法 1.在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的 ＞原电池的 ＞化学腐蚀＞原电池的正极>电解池的 。 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为 溶液＞ 溶液＞ 溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀 。 4.金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀 。 教材习题01（P35） 某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是(　　) A．该电化学腐蚀是析氢腐蚀 B．正极反应式：O2＋4e－===2O2－ C．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀 D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋ 解题方法 教材习题02（P35） 下列不能有效防止钢铁锈蚀的措施是(　　) A．将钢铁与锌板相连 B．将钢铁置于潮湿的空气中 C．在钢铁表面喷油漆 D．将钢铁与直流电源的负极相连 解题方法 考点一　化学腐蚀和电化学腐蚀 1．古代文物蕴含着瑰丽的历史文化，下列最容易发生电化学腐蚀的文物是 A．吴越国鎏金纯银阿育王塔 B．战国郢爰金币 C．乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊 D．玉柄铁剑 2．国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”、内河游轮、长江三峡船闸等都要用到大量金属材料。下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．船体上镶嵌锌块 B．钢铁部件表面喷涂油漆 C．钢闸门与电源、辅助阳极相连 D．部件表层电镀锡、铬、镍、锌等 3．下列事实与电化学腐蚀无关的是 A．铜板上的铁铆钉更易被腐蚀 B．轮船与海水接触的位置更容易生锈 C．鎏金制品外层破损后，内部铜更容易被腐蚀 D．金属钠置于空气中表面变暗 4．化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．在轮船的船壳水线以下部位装上锡锭是牺牲阳极法 B．电镀时通常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极 C．工业上常通过电解溶液来制备金属 D．金属腐蚀过程中只发生电化学腐蚀 考点二　析氢腐蚀和吸氧腐蚀 5．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里，保存一星期后，下列有关实验现象的描述不正确的是 A．装置I中左侧液面会上升 B．装置I中左侧液面比装置II中高 C．装置II中的有气体生成 D．装置III中的铁钉腐蚀最严重 6．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．此过程中还涉及反应 C．此过程中、均被腐蚀 D．此过程中电流从Fe流向Cu 7．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B．实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C．实验Ⅱ中铜片附近处出现红色，发生电极反应： D．实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色，出现蓝色的离子方程式为： 8．取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水，一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈。下列说法正确的是 A．该过程为吸氧腐蚀，正极反应为： B．蓝色中心区的铁片被腐蚀，也有大量铁锈生成 C．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加溶液，则负极发生的电极反应 D．防止铁片腐蚀的一种方法是将铁片接到电源正极 考点三　金属腐蚀的防护方法 9．下列有关钢铁的腐蚀和防护的说法中不正确的是 A．镀锌铁皮和镀锡铁皮破损后，前者更易被腐蚀 B．将铁件与电源负极相连。可实现电化学保护 C．将钢管与锌板堆放在一起，可保护钢管少受腐蚀 D．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应相同，正极反应不同 10．下列关于金属的腐蚀与防护说法不正确的是     A．图①中在轮船外壳上镶嵌锌块， 可减缓船体的腐蚀速率 B．图②中往 电极区滴入 2 滴 ，不产生蓝色沉淀 C．图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层可减缓金属腐蚀 D．图④的海水中钢闸门发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为 11．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中错误的是 A．采用外加电流法保护钢闸门，把钢闸门与直流电源正极相连 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多 D．利用阳极氧化法，使铝制品表面形成致密的氧化膜而钝化 12．下列关于金属腐蚀、防护与利用的说法中，错误的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B． 暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 D．阳极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+ 考点四　金属腐蚀快慢的比较 13．在下列烧杯中均盛有0.1mol·L-1稀硫酸，其中锌片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 14．某研究性学习小组设计了如下装置探究钢铁的腐蚀与防护。各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A．②①③④ B．④③②① C．③①②④ D．①②③④ 15．每年钢铁腐蚀产生的损耗是巨大的。下列有关说法正确的是 A．生铁比纯铁更容易被腐蚀与电化学腐蚀有关 B．钢铁表面水膜呈中性时，易发生析氢腐蚀 C．可将铜块安装在钢铁设备上，减缓钢铁腐蚀 D．铁与Cl2反应属于电化学腐蚀 16．金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法错误的是 A．图1中，钢闸门表面可发生反应：O2+4e-+2H2O=OH- B．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明应该更换阳极材料 C．图2中，保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．锌块可以做图1中的牺牲阳极，高硅铸铁可以做图2中的不溶性辅助阳极 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解金属的腐蚀原理。 2.能写出腐蚀电极反应式和电池反应方程式。 3.掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀的本质区别。 4.了解金属的防护方法。 【学习重难点】 1.化学腐蚀核外电化学腐蚀。 2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的分析。 1．“珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史，记录着人类文明和社会进步。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是 A．王趯墓志 B．T型帛画 C．“长沙丞相”铜印 D．清寿山石造像 2．以下现象和电化学腐蚀与防护无关的是 A．生铁比纯铁更易生锈 B．银质物品久置表面变暗 C．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 D．钢闸门连接电源负极，钢闸门不易生锈 3．下列有关电化学的说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)表面破损后，铁依然不会被腐蚀 B．可利用金属的电化学腐蚀原理，制作市场上销售的一种暖贴 C．碱性锌锰干电池工作时，电子由经外电路流向 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，使之形成致密的氧化膜而钝化 4．我国自主设计建造的万吨级海洋油气钢结构平台已完成海上安装。下列有关钢结构的腐蚀与防护的说法错误的是 A．浪花飞溅区相比海洋底泥区，对钢结构的腐蚀更严重 B．钢材的冶炼过程中加入铬、镍等金属，可提高防腐蚀的能力 C．在桩架上镶铜块，防止桩架被腐蚀 D．将钢结构与电源负极相连，可防止桩架被腐蚀 5．金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的，下列说法正确的是 A．钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生析氢腐蚀 B．金属与直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀 C．疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，能阻止钢铁继续发生腐蚀 D．马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，防止铁被腐蚀 6．下列说法错误的是 A．粗铜精炼时，粗铜应与电源的正极相连 B．酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液 C．牺牲阳极保护法——在锅炉内壁安装若干锌块 D．在酸性环境中，由于腐蚀过程中不断有放出，因此该过程被称为吸氧腐蚀 7．宋代钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是 A．钱币表面绿色物质的主要成分是Cu2(OH)2CO3 B．钱币中铜在地下主要发生析氢腐蚀 C．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化 D．保护钱币措施有保持干燥、涂保护层等 8．下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程 B．铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀 C．铁的电化学腐蚀的负极反应为 D．牺牲阳极法利用的是电解池原理 9．实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 10．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法不正确的是 A．AB段主要发生析氢腐蚀 B．AD段负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2+4e-+2H2O=4OH- D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同 11．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是 A．a处不腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C．左侧的溶液pH增大，右侧的溶液pH减小 D．一段时间后，左侧液面高于右侧液面 12．下列关于实验装置的说法正确的是 A．甲装置可用来制备漂白液 B．乙装置可验证铁的析氢腐蚀 C．丙装置可用于粗铜的精炼 D．丁装置所示为埋在地下的钢管道，采用外加电流法防腐 13．下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 14．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 A．图1中，铁钉易被腐蚀 B．图2中，滴加少量溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图3中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 D．图4中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 15．利用如图装置进行实验，开始时a、b两处液面相平，密封放置一段时间后，下列有关说法错误的是 A．a管发生吸氧腐蚀 B．b管发生析氢腐蚀 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式： 16．金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法错误的是 A．铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀 B．如上装置，一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，说明铁被保护 C．如上装置，开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化，说明镀锌铁皮可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生 D．采用外加电流保护法，将采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连 17．下图为青铜器在潮湿环境(环境中含有)中发生电化学腐蚀的示意图。下列说法不正确的是 A．腐蚀过程中，c(青铜基体)作负极 B．多孔粉状锈形成的离子方程式为 C．正极发生反应为 D．若生成，则理论上消耗氧气体积为0.448L 18．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是 A．金属M比铁活泼，防护过程中电子流入金属M B．钢铁输水管表面发生还原反应 C．铜的电导率高，金属M可选用铜提高防护效果 D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的正极 19．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A．通电时，铁帽是阴极，发生还原反应 B．通电时，阳极上的电极反应为 C．断电时，锌环上的电极反应为 D．断电和通电时，防止铁帽被腐蚀的化学原理完全相同 20．下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 金属的腐蚀与防护 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 金属电化学腐蚀的原理 一、金属的腐蚀 1.化学腐蚀 （1）反应类型：普通的化学反应 （2）特点：无电流产生，电子直接转移给氧化剂 2.电化腐蚀 （1）反应类型：原电池反应 （2）特点：有电流产生，电子间接转移给氧化剂 3.普遍性：两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 4.化学腐蚀与电化学腐蚀区别与联系 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 二、电化学腐蚀的类型 1.析氢腐蚀 （1）形成条件：水膜酸性较强 （2）特点：在密闭容器中气体压强增大 2.吸氧腐蚀 （1）形成条件：形成条件：水膜酸性很弱或呈中性甚至碱性 （2）特点：在密闭容器中气体压强减小 （3）特殊性：在酸性条件下，氢前的活泼金属发生析氢腐蚀，氢后的不活泼金属发生吸氧腐蚀 （4）普遍性：吸氧腐蚀更为普遍 3.析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 三、钢铁吸氧腐蚀的过程 （1）腐蚀过程 ①负极反应：Fe－2e－==Fe2+ ②正极反应：2H2O+O2+4e－==4OH－ ③电池反应：2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2 （2）后续反应 ①氧化反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ②部分分解：2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O +（3－x）H2O （3）铁锈成分：Fe2O3的复杂水合物（Fe2O3·nH2O） （4）铁在无氧条件下的生锈过程：FeFe2+Fe(OH)2 知识点二 金属的防护 金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1．改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。 2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，在钢铁制品的表面喷涂油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷、塑料等；电镀锌、锡、铬、镍等；利用化学方法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。 3．电化学保护法 金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理，被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 [实验探究一] 如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。 已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。 实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区) 现象 指针偏转 Zn溶解 有气泡产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 结论 溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀 [实验探究二] 在两个培养皿中分别放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均匀，取两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。 实验装置 现象 铁钉周围变红 铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红 结论 铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀 (2)外加电流法 原理：电解池原理，被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连。 应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。 知识点3 金属腐蚀快慢的判断方法 1.在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极>电解池的阴极。 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 4.金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 教材习题01（P35） 某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是(　　) A．该电化学腐蚀是析氢腐蚀 B．正极反应式：O2＋4e－===2O2－ C．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀 D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋ 解题方法 【解析】铁制品中含有铁和碳，酸雨使水膜呈酸性，构成了原电池，会发生析氢腐蚀，故A正确；酸性环境中发生析氢腐蚀，正极反应为氢离子得电子生成氢气：2H＋＋2e－===H2↑，故B错误；原电池反应会加快铁制品的腐蚀，故C错误；发生电化学腐蚀时金属铁被氧化为Fe2＋，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。 【答案】A 教材习题02（P35） 下列不能有效防止钢铁锈蚀的措施是(　　) A．将钢铁与锌板相连 B．将钢铁置于潮湿的空气中 C．在钢铁表面喷油漆 D．将钢铁与直流电源的负极相连 解题方法 【解析】由于金属活动性Zn>Fe，所以将钢铁与锌板相连，被腐蚀的是活动性强的Zn，Fe受到保护，所以能有效防止钢铁锈蚀，A不符合题意；将钢铁置于潮湿的空气中，会加速钢铁生锈，不能有效防止钢铁锈蚀，B符合题意；在钢铁表面喷油漆，起到隔绝氧气和水的作用，能有效防止钢铁锈蚀，C不符合题意；将钢铁与直流电源的负极相连，钢铁作为阴极，属于外加电流的阴极保护法，钢铁受到保护，D不符合题意。 【答案】A 考点一　化学腐蚀和电化学腐蚀 1．古代文物蕴含着瑰丽的历史文化，下列最容易发生电化学腐蚀的文物是 A．吴越国鎏金纯银阿育王塔 B．战国郢爰金币 C．乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊 D．玉柄铁剑 【答案】D 【解析】吴越国鎏金纯银阿育王塔中主要含银，银通常只能发生化学腐蚀，A错误；战国郢爰金币主要含金，金化学性质不活泼，很稳定，不发生电化学腐蚀，B错误；乾隆款掐丝珐琅飞龙纹尊主要含铜，铜的性质不活泼，不易发生电化学腐蚀，C错误；玉柄铁剑中主要含生铁，生铁中含有碳，在潮湿环境中可形成原电池，易发生电化学腐蚀，D正确；故选D。 2．国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”、内河游轮、长江三峡船闸等都要用到大量金属材料。下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．船体上镶嵌锌块 B．钢铁部件表面喷涂油漆 C．钢闸门与电源、辅助阳极相连 D．部件表层电镀锡、铬、镍、锌等 【答案】B 【解析】锌的活泼性比铁强，船体上镶嵌锌块可形成原电池，锌作负极，铁作正极，船体被保护，与电化学有关，A不符合题意；钢铁部件表面喷涂油漆，隔绝空气和水，可防止被锈蚀，与电化学无关，B符合题意；钢闸门与电源、辅助阳极相连，是利用外接电源的阴极保护法，钢闸门被保护，与电化学有关，C不符合题意；部件表层镀锡、铬、镍、锌等比铁活泼的金属，可形成原电池，铁作正极被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，与电化学有关，D不符合题意；故选B。 3．下列事实与电化学腐蚀无关的是 A．铜板上的铁铆钉更易被腐蚀 B．轮船与海水接触的位置更容易生锈 C．鎏金制品外层破损后，内部铜更容易被腐蚀 D．金属钠置于空气中表面变暗 【答案】D 【解析】铜板上的铁铆钉及表面的水膜可形成原电池，其中铁铆钉作负极，铜板促进铁铆钉更易被腐蚀，A不符合题意；铁、碳、海水构成原电池，轮船与海水接触的位置，海水中溶解氧的浓度最大，更容易生锈，B不符合题意；鎏金制品外层破损后，内部铜、金、溶有氧的水膜构成原电池，铜作负极，则铜更容易被腐蚀，C不符合题意；金属钠置于空气中，表面被氧气氧化生成氧化钠，从而使钠表面变暗，与电化学腐蚀无关，D符合题意；故选D。 4．化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．在轮船的船壳水线以下部位装上锡锭是牺牲阳极法 B．电镀时通常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极 C．工业上常通过电解溶液来制备金属 D．金属腐蚀过程中只发生电化学腐蚀 【答案】B 【解析】牺牲阳极法一般装上比铁更活泼的金属，如锌等，故A错误；电镀时常把待镀的金属制品一端作阴极，镀层金属一端作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，故B正确；工业上常通过电解熔融NaCl来制备金属钠，故C错误；金属腐蚀过程电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，故D错误；故选B。 考点二　析氢腐蚀和吸氧腐蚀 5．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里，保存一星期后，下列有关实验现象的描述不正确的是 A．装置I中左侧液面会上升 B．装置I中左侧液面比装置II中高 C．装置II中的有气体生成 D．装置III中的铁钉腐蚀最严重 【答案】D 【解析】Ⅰ中铁钉和铜丝相连，由于铁比铜活泼，Ⅰ中盛有10%食盐水，则铁钉会发生吸氧腐蚀，所以I中左侧压强减小，液面上升，故A正确；盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II中铁钉发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e-=H2↑，生成了气体，则Ⅱ中左侧液面会下降，即装置I中左侧液面比装置II中高，故B正确；盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II中铁钉发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e-=H2↑，生成了气体，故C正确；Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，且浓硫酸具有吸水性，铁钉在干燥的空气中几乎不被腐蚀，故D错误；故选D。 6．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是 A．正极反应式为 B．此过程中还涉及反应 C．此过程中、均被腐蚀 D．此过程中电流从Fe流向Cu 【答案】B 【分析】根据图片知，水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时，电子从负极流向正极。 【解析】正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故A错误；负极上发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，反应方程式为：，故B正确；该原电池中铜作正极，原电池放电时，负极失电子容易被腐蚀，正极被保护，所以铜不被腐蚀，故C错误；该原电池放电时，外电路上电子从负极铁流向正极铜，电流从Cu移向Fe，故D错误；故选B。 7．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A．实验Ⅰ中发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B．实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C．实验Ⅱ中铜片附近处出现红色，发生电极反应： D．实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色，出现蓝色的离子方程式为： 【答案】B 【解析】实验Ⅰ中为酸性环境，发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中为中性环境，发生吸氧腐蚀，实验I中锌为负极，铁为正极被保护，实验Ⅱ中Fe为负极，腐蚀加快，则铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ，A正确；验I中锌为负极，铁为正极被保护，溶液中不存在Fe2+，实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处不会出现蓝色，B错误；实验Ⅱ中Fe为负极，生成Fe2+，Cu为正极，正极O2得电子生成OH-，发生电极反应：，Fe2+向铜片移动，铜片附近得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀， C正确；实验Ⅱ中Fe为负极，生成Fe2+，产生的 Fe2+扩散到铁钉附近与 K3[Fe(CN)6]中的 [Fe(CN)6]3-结合，形成蓝色沉淀，离子方程式为：，D正确；故选B。 8．取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水，一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈。下列说法正确的是 A．该过程为吸氧腐蚀，正极反应为： B．蓝色中心区的铁片被腐蚀，也有大量铁锈生成 C．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加溶液，则负极发生的电极反应 D．防止铁片腐蚀的一种方法是将铁片接到电源正极 【答案】A 【分析】在中心区域，氧气含量少，由于铁单质与K3[Fe(CN)6]电离出来的Fe3+反应生成Fe2+，二价铁与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，即中心区域为蓝色，在边缘处铁与氧气和水接触，发生吸氧反应，产生的OH-使边缘处溶液显碱性，使酚酞试液变红，即边缘处为红色。 【解析】中性条件下发生吸氧腐蚀，正极反应式为，A正确；由分析可知，中心区域发生反应，二价铁与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，中心区域氧气含量比边缘处少，不会生成大量铁锈，B错误；若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加溶液，形成原电池，铁为负极、铜为正极，负极发生的电极反应，C错误；防止铁片腐蚀的一种方法是将铁片接到电源负极，该方法为外接电源的阴极保护法，D错误；故选A。 考点三　金属腐蚀的防护方法 9．下列有关钢铁的腐蚀和防护的说法中不正确的是 A．镀锌铁皮和镀锡铁皮破损后，前者更易被腐蚀 B．将铁件与电源负极相连。可实现电化学保护 C．将钢管与锌板堆放在一起，可保护钢管少受腐蚀 D．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应相同，正极反应不同 【答案】A 【解析】锡、铁和电解质溶液构成的原电池中，铁作负极而加速被腐蚀；锌、铁和电解质溶液构成的原电池中，铁作正极被保护，镀锌铁皮和镀锡铁皮破损后，后者更易被腐蚀，故A错误；将铁件与电源负极相连，铁件作阴极，使铁件上积累大量电子，而铁不能得电子，从而防止金属被腐蚀，可实现电化学保护，故B正确；锌比铁活泼，将钢管与锌板堆放在一起，锌板作负极，钢管作正极，可保护钢管少受腐蚀，故C正确；钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀时，都是铁作负极，碳作正极，负极反应均为铁失电子发生氧化反应，如果发生析氢腐蚀时，正极上氢离子得电子生成氢气，如果发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以正极上电极反应式不同，故D正确；故选A。 10．下列关于金属的腐蚀与防护说法不正确的是     A．图①中在轮船外壳上镶嵌锌块， 可减缓船体的腐蚀速率 B．图②中往 电极区滴入 2 滴 ，不产生蓝色沉淀 C．图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层可减缓金属腐蚀 D．图④的海水中钢闸门发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为 【答案】D 【解析】图①中轮船外壳上镶嵌锌块，构成原电池，锌为负极，轮船外壳为正极被保护，可减缓船体的腐蚀速率，A正确；图②为原电池，Zn为负极，Fe为正极，Fe受到保护，则往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]，不会产生蓝色沉淀，B正确；图③中运动器材表面涂环氧树脂涂层，能避免金属与空气直接接触，可减缓金属腐蚀，C正确；图④为外加电流的阴极保护法，海水中钢闸门被保护，不发生吸氧腐蚀，D错误；故选D。 11．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中错误的是 A．采用外加电流法保护钢闸门，把钢闸门与直流电源正极相连 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多 D．利用阳极氧化法，使铝制品表面形成致密的氧化膜而钝化 【答案】A 【解析】将钢闸门与直流电源的正极相连作阳极加快腐蚀，应该与直流电源的负极相连可防止其被腐蚀，A错误；铁比锡活泼，用锡焊接的铁质器件，焊接处铁做负极而加速腐蚀而生锈，B正确；金属材料中通常都含有杂质，则金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，且形成原电池后加快反应速率，C正确；阳极氧化是一种通过电解在铝表面形成致密氧化膜的方法，可以有效防止进一步腐蚀，D正确；故选A。 12．下列关于金属腐蚀、防护与利用的说法中，错误的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B． 暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 D．阳极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+ 【答案】D 【解析】形成Fe-Cu原电池，Fe比Cu活波，发生腐蚀时，Fe作负极失电子，Cu作正极被保护，Cu不易被腐蚀，A正确；暖气片表面刷油漆可隔绝氧气和水蒸气，从而防止金属腐蚀，B正确；锌比铁活泼，形成锌铁原电池后，锌作负极失去电子，电子由锌流向正极的铁管道，C正确；废铁与电源正极相连，为阳极，阳极失电子，电极反应式为：，D错误；故选D。 考点四　金属腐蚀快慢的比较 13．在下列烧杯中均盛有0.1mol·L-1稀硫酸，其中锌片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极 【解析】A中锌发生化学腐蚀；B中镁活动性强为负极，锌作正极被镁保护；C中锌作负极加速被腐蚀；D中锌与电源负极相连，作为电解池的阴极被保护；故选C。 14．某研究性学习小组设计了如下装置探究钢铁的腐蚀与防护。各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 A．②①③④ B．④③②① C．③①②④ D．①②③④ 【答案】D 【解析】当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢顺序是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，由图可知，容器①中与直流电源正极相连的铁做电解池的阳极、容器③中金属性弱于铝的铁做原电池的正极、容器④中与直流电源负极相连的铁做阴极，则铁在海水被腐蚀由快到慢的顺序是①②③④，故选D。 15．每年钢铁腐蚀产生的损耗是巨大的。下列有关说法正确的是 A．生铁比纯铁更容易被腐蚀与电化学腐蚀有关 B．钢铁表面水膜呈中性时，易发生析氢腐蚀 C．可将铜块安装在钢铁设备上，减缓钢铁腐蚀 D．铁与Cl2反应属于电化学腐蚀 【答案】A 【解析】生铁比纯铁更容易被腐蚀，是因为生铁中含有杂质C易形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率加快，A正确；钢铁表面水膜呈中性时，易发生吸氧腐蚀，B错误；铁的金属性比铜活泼，将铜块安装在钢铁设备上，铁作负极，铜作正极，会加快铁的腐蚀，C错误；铁与Cl2反应属于化学腐蚀，D错误；故选A。 16．金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法错误的是 A．图1中，钢闸门表面可发生反应：O2+4e-+2H2O=OH- B．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明应该更换阳极材料 C．图2中，保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．锌块可以做图1中的牺牲阳极，高硅铸铁可以做图2中的不溶性辅助阳极 【答案】B 【解析】图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，钢闸门作为原电池的正极，O2在正极得到电子生成OH-，电极方程式为：O2+4e-+2H2O=OH-，A正确；图1为牺牲阳极法，腐蚀电流为零可能意味着牺牲阳极消耗完毕，需更换，图2为外加电流保护法，腐蚀电流为零可能表示保护电流恰好使钢闸门处于完全保护状态，无需更换材料，B错误；图2为外加电流法，海水成分、温度、流速等环境因素会影响腐蚀速率，需调整保护电流强度以维持有效保护，C正确；图1中是牺牲阳极法，保护钢闸门用比Fe活泼性强的金属做负极，即牺牲阳极，Zn的活泼性大于Fe，可以用Zn做阳极材料，图2为外加电流法，高硅铸铁（耐腐蚀）适合做不溶性辅助阳极，D正确；故选B。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解金属的腐蚀原理。 2.能写出腐蚀电极反应式和电池反应方程式。 3.掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀的本质区别。 4.了解金属的防护方法。 【学习重难点】 1.化学腐蚀核外电化学腐蚀。 2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的分析。 1．“珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史，记录着人类文明和社会进步。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是 A．王趯墓志 B．T型帛画 C．“长沙丞相”铜印 D．清寿山石造像 【答案】C 【解析】王趯墓志为无机非金属材料，化学性质稳定，不易腐蚀，A不选；T型帛画为有机物材料，不能发生电化学腐蚀，B不选；“长沙丞相”铜印为铜的合金，在潮湿的空气构成原电池，易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故C选；清寿山石造像为无机非金属材料，化学性质稳定，不易腐蚀，D不选；故选C。 2．以下现象和电化学腐蚀与防护无关的是 A．生铁比纯铁更易生锈 B．银质物品久置表面变暗 C．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 D．钢闸门连接电源负极，钢闸门不易生锈 【答案】B 【解析】生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，故不选A；纯银物品久置表面变暗是因为金属银和空气中的氧气发生反应生成氧化银，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故选B；铁管上镶嵌锌块，构成原电池，锌作负极、铁作正极，铁管不易被腐蚀，利用牺牲阳极的阴极保护法，属于金属的电化学防护，故不选C；钢闸门连接电源负极，钢闸门不易生锈，属于外加电流阴极保护法，属于金属的电化学防护，故不选D；故选B。 3．下列有关电化学的说法错误的是 A．马口铁(镀锡铁)表面破损后，铁依然不会被腐蚀 B．可利用金属的电化学腐蚀原理，制作市场上销售的一种暖贴 C．碱性锌锰干电池工作时，电子由经外电路流向 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，使之形成致密的氧化膜而钝化 【答案】A 【解析】马口铁表面破损后，发生电化学腐蚀，铁比锡活泼，铁做负极，腐蚀速率加快，A错误；市场上销售的暖贴，是利用了金属的电化学腐蚀原理来发热。其主要成分包括铁粉、水、食盐、活性炭和蛭石等‌。在这个体系中，铁粉作为负极，活性炭作为正极，食盐水作为电解质溶液，形成了一个原电池，B正确；碱性锌锰干电池中为负极，在正极得电子，电子由经外电路流向，C正确；‌铝制品可以通过阳极氧化处理在其表面形成致密的氧化膜，从而实现钝化‌，D正确；故选A。 4．我国自主设计建造的万吨级海洋油气钢结构平台已完成海上安装。下列有关钢结构的腐蚀与防护的说法错误的是 A．浪花飞溅区相比海洋底泥区，对钢结构的腐蚀更严重 B．钢材的冶炼过程中加入铬、镍等金属，可提高防腐蚀的能力 C．在桩架上镶铜块，防止桩架被腐蚀 D．将钢结构与电源负极相连，可防止桩架被腐蚀 【答案】C 【解析】在浪花飞溅区，由于处在干，湿交替区，氧气供应充分，腐蚀更严重，故A正确；钢材的冶炼过程中加入铬、镍等金属制造耐腐蚀的合金钢，可提高防腐蚀的能力，故B正确；铁比铜活泼，在桩架上镶铜块时，铁更易被腐蚀，故C错误；将桩架与电源的负极相连，使桩架作阴极，可防止桩架被腐蚀，故D正确；故选C。 5．金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的，下列说法正确的是 A．钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生析氢腐蚀 B．金属与直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀 C．疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，能阻止钢铁继续发生腐蚀 D．马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，防止铁被腐蚀 【答案】D 【解析】钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，此时主要发生吸氧腐蚀，在酸性较强的溶液中铁才会发生析氢腐蚀，A项错误；金属与O2直接反应引起的腐蚀称为化学腐蚀，B项错误；疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面，不能阻止钢铁继续发生腐蚀，C项错误；金属活动性：锌>铁>锡，马铁是在薄钢板表面镀上一层锡，形成原电池后，锡会加速铁锈蚀，而锌会保护铁，D项正确；故选D。 6．下列说法错误的是 A．粗铜精炼时，粗铜应与电源的正极相连 B．酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液 C．牺牲阳极保护法——在锅炉内壁安装若干锌块 D．在酸性环境中，由于腐蚀过程中不断有放出，因此该过程被称为吸氧腐蚀 【答案】D 【解析】粗铜电解精炼时，粗铜为阳极，应与电源的正极相连，纯铜为阴极，粗铜被氧化，在阴极上析出铜，A正确；酸式或碱式滴定管在使用前需要检查是否漏液‌，这是因为滴定管带有活塞或瓶塞，如果存在漏水现象，会影响实验的准确性和可靠性，B正确；锌的活泼性比铁强，锅炉内壁装上若干锌块的防腐原理是利用了原电池的原理，称为牺牲阳极的阴极保护法，C正确；在酸性环境中，由于腐蚀过程中不断有放出，因此该过程被称为析氢腐蚀，D错误；故选D。 7．宋代钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是 A．钱币表面绿色物质的主要成分是Cu2(OH)2CO3 B．钱币中铜在地下主要发生析氢腐蚀 C．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化 D．保护钱币措施有保持干燥、涂保护层等 【答案】B 【解析】钱币是铜合金，钱币表面绿色物质是铜绿，主要成分是碱式碳酸铜，其化学式是Cu2(OH)2CO3，故A正确；根据金属活动顺序表，铜没有氢活泼，不能置换出氢气，即不能发生析氢腐蚀，故B错误；在潮湿环境会发生电化学腐蚀，铜作负极，发生氧化反应，故C正确；保护钱币，应防止铜发生腐蚀，可采取的措施保持干燥环境、涂保护层等，故D正确；故选B。 8．下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程 B．铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀 C．铁的电化学腐蚀的负极反应为 D．牺牲阳极法利用的是电解池原理 【答案】A 【解析】化学腐蚀和电化学腐蚀，实质都是金属失电子被氧化的过程，A正确；铜的活泼性比H弱，所以在酸性溶液中不发生析氢腐蚀，B错误；铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe−2e−=Fe2+，C错误；牺牲阳极法利用的是原电池原理，被保护金属作正极，D错误；故选A。 9．实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 【答案】D 【解析】a管是中性溶液，发生吸氧腐蚀，b管是酸性溶液，发生析氢腐蚀，A项正确；a管发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，b管发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，则右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B项正确；b发生析氢腐蚀，氢离子放电生成氢气，所以溶液的pH值变大，C项正确；生铁丝作负极，故b处电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D项错误；故选D。 10．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法不正确的是 A．AB段主要发生析氢腐蚀 B．AD段负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2+4e-+2H2O=4OH- D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同 【答案】C 【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。 【解析】由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，A正确；AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确；由图可知BC段的pH为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C错误；根据分析，D正确；故选C。 11．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是 A．a处不腐蚀，b处发生析氢腐蚀 B．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+ C．左侧的溶液pH增大，右侧的溶液pH减小 D．一段时间后，左侧液面高于右侧液面 【答案】D 【解析】U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液，发生析氢腐蚀，故A错误；a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，生成氢气，溶液的pH值变大，故C错误；左边装置发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故D正确；故选D。 12．下列关于实验装置的说法正确的是 A．甲装置可用来制备漂白液 B．乙装置可验证铁的析氢腐蚀 C．丙装置可用于粗铜的精炼 D．丁装置所示为埋在地下的钢管道，采用外加电流法防腐 【答案】A 【解析】甲装置中下端的石墨电极为电解池的阳极，氯离子放电生成的氯气在溶液中向上移动，上端的石墨电极为阴极，放电生成的氢氧根离子向下移动，氯气与氢氧化钠在移动过程中充分反应生成次氯酸钠，A正确；乙装置中氯化钠溶液呈中性，不能验证铁的析氢腐蚀，B错误；粗铜精炼时粗铜应该作阳极，丙装置中Zn电极作负极，则粗铜作阴极，纯铜作阳极，不能用于粗铜的精炼，C错误；丁装置中镁块作负极，钢管作正极，钢管的保护方法为牺牲阳极法，D错误；故选A。 13．下列关于金属保护的说法中错误的是 A．图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门 B．图2中向电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明做负极 C．图1中的负极反应式是 D．若在强酸条件下，钢铁会发生析氢腐蚀放出 【答案】B 【解析】图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，钢闸门作正极，受到保护，是利用牺牲阳极法保护钢闸门，A正确；图2锌、铁、酸化的氯化钠溶液构成的原电池中锌为负极，铁作正极，正极附近溶液中无亚铁离子，滴加溶液，无蓝色沉淀，B错误；图1锌块、钢闸门、海水构成的原电池中锌块作负极，发生反应钢闸门作正极，受到保护，C正确；强酸条件下，铁作负极发生反应，正极发生析氢腐蚀，放出，D正确；故选B。 14．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 A．图1中，铁钉易被腐蚀 B．图2中，滴加少量溶液，没有蓝色沉淀出现 C．图3中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 D．图4中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 【答案】D 【解析】根据图1，常温下，铁在浓硫酸中因钝化而不被腐蚀，A错误；根据图2，装置形成了原电池，铁作负极失去电子，加入溶液，能与反应产生蓝色沉淀，B错误；根据图3，在地下钢铁管道上连接镁块属于原电池防腐的牺牲阳极法，发生原电池腐蚀时镁块作为负极被消耗起到保护钢铁管道的作用，C错误；根据图4，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是燃气灶在长期使用的过程中由于高温下铁与空气中的氧气发生化学反应而造成的腐蚀，D正确；故选D。 15．利用如图装置进行实验，开始时a、b两处液面相平，密封放置一段时间后，下列有关说法错误的是 A．a管发生吸氧腐蚀 B．b管发生析氢腐蚀 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式： 【答案】C 【解析】U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，即a管发生吸氧腐蚀，故A正确；U型管右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，b管发生析氢腐蚀，故B正确；a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH基本不变；b处消耗氢离子，溶液的pH值变大，故C错误；a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确；故选C。 16．金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法错误的是 A．铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀 B．如上装置，一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，说明铁被保护 C．如上装置，开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化，说明镀锌铁皮可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生 D．采用外加电流保护法，将采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连 【答案】B 【解析】铜的还原性非常弱，一般不能与非氧化性酸反应，铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀，A正确；若铁被腐蚀生成的是Fe2+，用KSCN溶液无法检验，因此一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，并不能说明铁被保护，B错误；压强传感器测得压强几乎未发生变化，则体系内的气体分子数几乎不变，析氢腐蚀产生氢气，气体分子数增大，吸氧腐蚀吸收氧气，气体分子数减小，可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，C正确；采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流保护法，可防止钢铁构筑物被腐蚀，D正确；故选B。 17．下图为青铜器在潮湿环境(环境中含有)中发生电化学腐蚀的示意图。下列说法不正确的是 A．腐蚀过程中，c(青铜基体)作负极 B．多孔粉状锈形成的离子方程式为 C．正极发生反应为 D．若生成，则理论上消耗氧气体积为0.448L 【答案】D 【解析】根据图知，O2得电子生成OH-、Cu失电子生成Cu2+，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极被氧化，腐蚀过程中，负极是c，故A正确；多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl为固体，则生成Cu2(OH)3Cl的离子方程式为：，故B正确；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：，故C正确；的物质的量为：，转移电子物质的量为0.02mol×2×2=0.08mol，则理论上消耗氧气的物质的量为，则在标准状态体积为V=0.02mol×22.4L•mol-1=0.448L，缺少标准状况，故D错误；故选D。 18．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是 A．金属M比铁活泼，防护过程中电子流入金属M B．钢铁输水管表面发生还原反应 C．铜的电导率高，金属M可选用铜提高防护效果 D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的正极 【答案】B 【分析】该装置为牺牲阳极的阴极保护法，M为原电池负极，被牺牲；钢铁输水管为原电池正极，被保护，据此回答； 【解析】由分析可知，M为原电池负极，故M比铁活泼，且防护过程中电子从金属M流出，A错误；由分析可知，钢铁输水管为原电池正极，发生还原反应，B正确；若金属M为铜，其活泼性小于铁，作原电池的正极，铁作负极，故不能保护钢铁输水管，C错误；若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的负极，D错误；故选B。 19．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A．通电时，铁帽是阴极，发生还原反应 B．通电时，阳极上的电极反应为 C．断电时，锌环上的电极反应为 D．断电和通电时，防止铁帽被腐蚀的化学原理完全相同 【答案】D 【分析】该装置是电解池，且锌环作阳极，阳极上锌失电子发生氧化反应，阴极氢离子得电子发生还原反应；断电时，锌铁形成原电池，锌失电子生成锌离子，Fe作正极，据此分析解答。 【解析】通电时，铁帽与电源负极相连，铁帽作阴极，得电子，发生还原反应，A正确；通电时，锌环作阳极，阳极的失去电子生成，阳极上的电极反应为，B正确；断电时，锌铁形成原电池，锌失去电子生成，锌环上的电极反应为，C正确；通电时，防护原理为电解池原理；断电时，防护原理为原电池原理，因此，断电和通电时，防止铁帽被腐蚀的化学原理不完全相同，D错误；故选D。 20．下列装置不能达到实验目的的是 A．图甲：在铁件表面镀铜 B．图乙：依据设计原电池 C．图丙：探究吸氧腐蚀 D．图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁 【答案】A 【解析】在铁件表面镀铜，应将待镀铁件作为电解池的阴极，A项错误；将反应设计成原电池时，作负极，失电子发生氧化反应，C作正极，电解质溶液中的得电子生成，发生还原反应，电流计中有指针的偏转，B项正确；利用图丙探究吸氧腐蚀，若导管内有一段水柱，说明反应中消耗氧气，铁发生吸氧腐蚀，C项正确；向锌铁原电池工作一段时间得到的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明铁作正极被保护，故题给装置能达到探究牺牲阳极法保护金属铁的实验目的，D项正确；故选A。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$